Investigación del Tratamiento de Carcasa con Receso y Aletas en un Compresor Axial de Flujo de Baja Velocidad, Parte II: Resultados No Estacionarios
Autores: Akhlaghi, Mohammad; Azizi, Yahya
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación del Tratamiento de Carcasa con Receso y Aletas en un Compresor Axial de Flujo de Baja Velocidad, Parte II: Resultados No Estacionarios
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Papel
Características inestables
Tratamiento de carcasa con palas en receso
Pala del rotor
Estudio numérico
Ecuaciones URANS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se estudiaron numéricamente las características no estacionarias de un tratamiento de carcasa con palas modificadas y rehundidas con una exposición del 23.2% de la cuerda axial de la punta de la pala del rotor. Las modificaciones a los tratamientos de carcasa tradicionales con palas rehundidas consistieron en enmiendas geométricas a las palas guía del tratamiento de la carcasa y la parte superior de la carcasa tratada. La carcasa sólida y las configuraciones del tratamiento de la carcasa se simularon utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas en Reynolds no estacionarias (URANS), y los resultados fueron validados por resultados experimentales. En primer lugar, se realizaron análisis de desviación estándar y frecuencia para encontrar las fuentes de inestabilidad. En segundo lugar, se presentó instantáneamente un análisis de los componentes de velocidad, incluidos los triángulos de velocidad, para aclarar sus efectos en los campos de flujo de la punta del rotor, así como la mejora del margen de pérdida. En tercer lugar, se discutieron las interacciones no estacionarias entre el rotor y los campos de flujo del tratamiento de la carcasa, incluidos la estructura del flujo y las distribuciones de presión. Al final, también se discutieron los patrones de líneas de corriente, además del mecanismo físico del tratamiento de carcasa con palas rehundidas. Los resultados indicaron que la inestabilidad juega un papel importante en el mecanismo de flujo y no puede ser ignorada. La inestabilidad aumenta a medida que se reduce el flujo másico hacia la condición de pérdida/surge. Además, el análisis de los componentes de velocidad demostró que el tratamiento de la carcasa tiene un comportamiento distinto en los últimos puntos de operación antes del inicio de la pérdida para las configuraciones de carcasa sólida y tratamiento de carcasa en términos de cambio de velocidad axial.
Descripción
En este artículo, se estudiaron numéricamente las características no estacionarias de un tratamiento de carcasa con palas modificadas y rehundidas con una exposición del 23.2% de la cuerda axial de la punta de la pala del rotor. Las modificaciones a los tratamientos de carcasa tradicionales con palas rehundidas consistieron en enmiendas geométricas a las palas guía del tratamiento de la carcasa y la parte superior de la carcasa tratada. La carcasa sólida y las configuraciones del tratamiento de la carcasa se simularon utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas en Reynolds no estacionarias (URANS), y los resultados fueron validados por resultados experimentales. En primer lugar, se realizaron análisis de desviación estándar y frecuencia para encontrar las fuentes de inestabilidad. En segundo lugar, se presentó instantáneamente un análisis de los componentes de velocidad, incluidos los triángulos de velocidad, para aclarar sus efectos en los campos de flujo de la punta del rotor, así como la mejora del margen de pérdida. En tercer lugar, se discutieron las interacciones no estacionarias entre el rotor y los campos de flujo del tratamiento de la carcasa, incluidos la estructura del flujo y las distribuciones de presión. Al final, también se discutieron los patrones de líneas de corriente, además del mecanismo físico del tratamiento de carcasa con palas rehundidas. Los resultados indicaron que la inestabilidad juega un papel importante en el mecanismo de flujo y no puede ser ignorada. La inestabilidad aumenta a medida que se reduce el flujo másico hacia la condición de pérdida/surge. Además, el análisis de los componentes de velocidad demostró que el tratamiento de la carcasa tiene un comportamiento distinto en los últimos puntos de operación antes del inicio de la pérdida para las configuraciones de carcasa sólida y tratamiento de carcasa en términos de cambio de velocidad axial.